Sztuka skutecznego wykonywania i utrzymywania dylatacji nawierzchni z betonu cementowego
Dzień dobry Państwu!
Na początek plan referatu
1. Wstęp - trochę teorii (jakie są rzeczy?) 2. Stan aktualny na przykładzie S8
3. Zdefiniowanie zasadniczego problemu 4. Negatywne skutki wadliwości wytycznych 5. Informacje uzupełniające
6. Praktyczne uwagi
Wstęp
Motto referatu
Nie ma trudniejszej sztuki
niż wykonanie dzieła „zgodnie ze sztuką”
(Wiesław Dąbrowski, 2020)
Uwaga
Z prawnego punktu widzenia, wykonywanie szczelin dylatacyjnych jest dziełem, które powinno być wykonane zgodnie ze sztuką budowlaną.
Wstęp cd.
Trochę teorii (jakie są rzeczy?)
Znaczenie pojęcia: „sztuka”
W starożytności pojęcie „sztuka” obejmowało wszelką
twórczość materialną wykonywaną według ustalonych reguł.
Znaczenie wyrażenia: „zgodnie ze sztuką”
(„in state-of-the-art”, „Stand der Technik”)
Wykonanie dzieła według reguł zgodnych z aktualnym stanem
wiedzy i przy użyciu najlepszej dostępnej technologii.
Wstęp cd.
Trochę teorii (jakie są rzeczy?)
Co wyraża pojęcie: „skuteczność”?
„Skutecznym nazwiemy działanie, które prowadzi do skutku zamierzonego jako cel”
Prof. Tadeusz Kotarbiński, „Traktat o dobrej robocie”
Wstęp cd.
Rozwinięcie motta referatu
Nie ma trudniejszej sztuki niż skuteczne
wykonanie dzieła zgodnie z aktualnym
stanem wiedzy i przy użyciu najlepszej
dostępnej technologii.
Wstęp cd.
Dlaczego skuteczne wykonanie i utrzymywanie szczelin dylatacyjnych jest bardzo trudną sztuką?
Odp.: Głównie dlatego, że celem szczelin dylatacyjnych jest nie tylko doprowadzenie do kontrolowanych pęknięć ułożonych nawierzchni betonowych, lecz również ich skuteczne uszczelnienie w całym okresie użyteczności, tj.
– minimum 30 lat.
Wstęp cd.
Jakie, dobrze sprawdzone, rozwiązanie techniczne zapewnia aktualnie najdłuższy okres skutecznego uszczelnienia szczelin dylatacyjnych?
Odp.: System uszczelniania szczelin przy pomocy profili
elastomerowych (EPDM). W przypadku, kiedy jest
zaprojektowany i zrealizowany „zgodnie ze sztuką
budowlaną”, zapewnia użyteczność techniczną na
poziomie – minimum 12 lat.
Stan aktualny na przykładzie S8
Wymagania projektowe
(tożsame z wytycznymi GDDKiA)
Szczeliny poprzeczne
1. Szerokość nacięcia komory wypełnienia – 8 mm 2. Głębokość nacięcia komory wypełnienia – 30 mm
3. Uszczelnienie przy pomocy profili „gumowych” (EPDM) 4. „Osadzenie” profili – 4 mm poniżej powierzchni
nawierzchni z betonu cementowego.
Stan aktualny na przykładzie S8 cd.
Wymagania projektowe
(tożsame z wytycznymi GDDKiA)
Szczeliny podłużne
1. Szerokość nacięcia komory wypełnienia – 8 mm 2. Głębokość nacięcia komory wypełnienia – 27 mm 3. Uszczelnienie przy pomocy masy uszczelniającej
aplikowanej na gorąco.
Stan aktualny na przykładzie S8 cd.
Bezpośrednie źródło konfliktu
1. Zagłębienie profilu EPDM: zmieniające się w trakcie eksploatacji nawierzchni, większe niż 4 mm poniżej powierzchni nawierzchni z betonu cementowego.
2. W niektórych przypadkach - zagłębienie powyżej 10 mm.
Komentarz: Głównym zadaniem profili EPDM jest zapewnienie szczelności
szczeliny. To, czy profil jest w jednym miejscu 4 mm poniżej powierzchni, a w innym 10 mm, jest praktycznie bez znaczenia. Dopuszczalne
zagłębienie w UE to 15 mm.
Stan aktualny na przykładzie S8 cd.
Badania Instytutu Dróg i Lotnisk Sp. z o.o. (IDIL) – pomiar szerokości
dolnej szczeliny, w celu ustalenia faktycznego skurczu płyt betonowych
Stan aktualny na przykładzie S8 cd.
Wyniki badań IDIL
Komentarz: Maksymalnie dopuszczalny skurcz płyt betonowych w przypadku szerokości komór równych 8 mm wynosi 2,5 mm.
Lp. Pikietaż Zagłębienie profilu
[mm]
Szerokość komory wypełnienia
[mm]
Głębokość komory wypełnienia
[mm]
Szerokość szczeliny dolnej [mm]
Zmierzony skurcz betonu
[mm]
1
431+435 5 (13) 9,0 31,2 6,4 2,92
431+420 6 (12) 9,1 30,1 6,5 3,03
431+410 8 (14) 10,2 30,0 6,6 3,1Stan aktualny na przykładzie S8 cd.
Dwa przykładowe warianty zagłębienia się profili
w przypadku skurczu płyt betonowych równemu 2,5 mm
ERGO: Wymóg „osadzenia” profili 4 mm poniżej nawierzchni był nieracjonalny
Stan aktualny na przykładzie S8 cd.
Wskutek wytycznych GDDKiA, transfer z Niemiec do Polski najbardziej skutecznej technologii uszczelniania szczelin dylatacyjnych został postawiony „na głowie”: - to co w Niemczech jest zmienną niezależną, w Polsce (wbrew logice) uznano za zmienną zależną i odwrotnie.
Rozwiązanie niemieckie Rozwiązanie polskie
Zdefiniowanie zasadniczego problemu
Wykonawcy szczelin powinni je wykonywać oraz uszczelniać
„zgodnie ze sztuką”
i jednocześnie spełnić wadliwe wymogi projektowe, wynikające z wytycznych GDDKiA (WWiORB), które są par excellence
„niezgodnie ze sztuką”
Zasadniczy problem polega na tym, że w praktyce nie da
się spełnić warunków wzajemnie się wykluczających.
Negatywne skutki wadliwości wytycznych
Przykładowa wytyczna „niezgodna ze sztuką”
„ Nie używa się profili do szczelin podłużnych ze względu na
niebezpieczeństwo wyssania ich przez koła samochodów” .Wizualizacja stopniowego rozszczelnianie się szczelin w miejscach krzyżowania
się profili EPDM z masą zalewową aplikowaną na gorąco. (Skala ogólnopolska)
Negatywne skutki wadliwości wytycznych cd.
Oprócz rozszczelniania się szczelin w miejscach krzyżowania się profili EPDM z masą zalewową, odnotowania wymagają takie negatywne skutki, jak:
Zredukowanie – minimum dwukrotne - okresu użyteczności
technicznej uszczelnienia w stosunku do tego, który jest obecnie w Niemczech oraz w innych krajach UE, tj. tam gdzie stosowany jest system jednoczesnego uszczelniania szczelin podłużnych i poprzecznych przy pomocy profili EPDM.
Wydłużenie realizacji czasu budowy, wynikające z konieczności czekania na dobre wyschnięcie betonu w celu uszczelnienia
szczeliny podłużnej przy pomocy masy uszczelniającej; - w
przypadku profili w obu rodzajach szczelin, uszczelnienie można
wykonywać natychmiast po stwardnieniu betonu i wykonaniu
nacięcia komór wypełnienia.
Negatywne skutki wadliwości wytycznych cd.
Konieczność uzależnienia uszczelniania szczeliny podłużnej od warunków atmosferycznych, podczas gdy w przypadku uszczelniania szczelin przy pomocy profili EPDM nie ma takiego uzależnienia. Dzięki temu można wydłużyć okres sezonu budowlanego.
Konieczność częstych kontroli szczelności szczelin w miejscach krzyżowania profili z masą uszczelniającą.
Wysokie koszty utrudnień w ruchu podczas konieczności częstych napraw rozszczelniającego się uszczelnienia.
W przypadku konieczności wymiany masy uszczelniającej, np. po 6 latach eksploatacji, będzie konieczność wyciągania profili ze szczelin poprzecznych i wbudowywanie ich na nowo. Spowoduje to duże koszty utrudnień w ruchu.
ERGO:
Straty społeczne spowodowane wadliwością wytycznych w zakresie
uszczelniania szczelin będą bardzo wysokie (setki milionów złotych!).
Informacje uzupełniające
Zacytowany fragment wytycznych „Nie używa się profili do szczelin podłużnych ze względu na niebezpieczeństwo wyssania ich przez koła samochodów” jest nieaktualny od dziesięcioleci. Dotyczył on wyłącznie profili o przekroju kołowym, które nie są stosowane w drogownictwie europejskim od ponad 35 lat.
Niepodważalnym dowodem na to, że obecnie stosowane, tzw. profile choinkowe (otwarte) EPDM nie stwarzają jakiegokolwiek niebezpieczeństwa wyssania przez koła samochodów, jest ich masowe stosowanie w wielu wysokorozwiniętych krajach UE.
Ponad rok temu profile EPDM zostały wbudowane jako system uszczelnienia szczeliny podłużnej i szczelin poprzecznych na części obwodnicy Młodzieszyna (DK 50). Do chwili obecnej system funkcjonuje skutecznie i nie stwarza jakichkolwiek problemów.
Informacje uzupełniające cd.
Pro publiko bono, w maju 2020 Instytut Dróg i Lotnisk Sp. z o.o. (IDIL) napisał uwagi do WWiORB i przekazał je GDDKiA, w formie kompletnego opracowania dotyczącego uszczelniania szczelin przy pomocy systemu profili EPDM. Poziom tego opracowania w niczym nie odbiega temu, które od lat skutecznie funkcjonuje w Niemczech. Opracowanie IDIL uwzględnia ponadto cenne doświadczenia krajowe, zdobyte przez IDIL dzięki pracy dla GDDKiA w charakterze konsultanta nadzoru wykonywania remontu DK 50 na odcinku obwodnicy Młodzieszyna. Jak już napisano powyżej: na części tego odcinka szczeliny podłużne i poprzeczne uszczelniono, wykorzystując systemowe rozwiązanie z użyciem profili EPDM.
Opracowanie IDIL przekazane GDDKiA ma walor pełniej „zgodności ze sztuką”. „Czy” ?, wzgl. „Kiedy”? zostanie wykorzystane przez GDDKiA - do chwili obecnej nie wiadomo. Tymczasem nadal szkodliwie funkcjonują zapisy wytycznych „niezgodne ze sztuką”. Notabene: personalnie nikt nie ma odwagi przyznać się do autorstwa tych kompromitujących zapisów.
Praktyczne uwagi
Mobilność, tj. skłonność do zmiany miejsca i wynikająca stąd potrzeba sprawnej komunikacji, była, jest i będzie naturalną cechą i niezbywalnym prawem człowieka.
Mobilność odgrywa wielką rolę w życiu codziennym, przyczynia się do zmniejszenia różnic społecznych, ochrony zdrowia, poprawy jakości życia itd..
Sieć drogowa, z nawierzchniami stosownymi do wymagań ruchu, ułatwia mobilność, działalność gospodarczą, inwestycyjną i rozwój społeczny.
Celem i obowiązkiem drogownictwa jest systemowe minimalizowanie społecznych kosztów mobilności, której służy sieć dróg publicznych.
Praktyczne uwagi cd.
Infrastruktura drogowa stanowi kapitał narodowy, mający dwie części składowe: kapitał materialny (zbudowane drogi, mosty, wiadukty, ulice) oraz kapitał niematerialny (wiedza, doświadczenie, krajowe wytyczne, zalecenia techniczne itd.).
Stan aktualny na przykładzie S8 wyraźnie wskazuje na fakt, że rozwój drogowego kapitału niematerialnego z zakresu wykonywania dróg o
nawierzchniach z betonu cementowego nie nadąża za rozwojem kapitału materialnego.
Wskutek niezgodności ze sztuką budowlaną obowiązujących wytycznych GDDKiA powstają wymierne straty społeczne oraz dochodzi do konfliktów między zamawiającym i wykonawcami.
Praktyczne uwagi cd.
Projektanci oraz wykonawcy powinni zdawać sobie sprawę, że jeśli dojdzie do wadliwości dzieła, której źródłem będzie niezgodność ze sztuką
wytycznych GDDKiA, to nie GDDKiA zostanie uznana za winną, lecz
projektant lub wykonawca, który nie zgłosił GDDKiA faktu niezgodności wytycznych ze sztuką budowlaną i wykorzystał je w sposób instrumentalny.
W myśl obowiązującego w Polsce prawa oraz orzecznictwa, wykonawca
ponosi odpowiedzialność za błędy projektowe, jeśli są one łatw zauważalne.
To samo dotyczy projektanta; projektant ponosi odpowiedzialność za błędy w wytycznych GDDKiA, jeśli ich nie zgłosił i wadliwie wykonał projekt.
Aktualnie istniejący zapis w wytycznych GDDKiA „Nie używa się profili do szczelin podłużnych ze względu na niebezpieczeństwo wyssania ich przez koła samochodów” jest oczywistą nieprawdą; używa się wszędzie, oprócz Polski. Projektanci i wykonawcy nie powinni powielać tego oczywistego błędu wytycznych GDDKiA i zdawać sobie sprawę z ich odpowiedzialności.
Praktyczne uwagi cd.
Jeśli dojdzie do sporów sądowych między zamawiającym i wykonawcą, których źródłem będzie przedwczesne rozszczelnienie się niezgodnego ze sztuką budowlaną uszczelnienia szczelin w systemie: „masa w szczelinie podłużnej, profile w szczelinach poprzecznych”, spory będą trwały latami, a w tym czasie nawierzchnie drogowe z betonu cemento- wego będą ulegały degradacji wskutek przedostawania się wód opado- wych przez nieszczelne szczeliny. Straty społeczne będą bardzo duże.
Podstawą sztuki skutecznego wykonywania i utrzymywania dylatacji nawierzchni z betonu cementowego jest zawsze wiedza teoretyczna opowiadająca na pytanie: „jaka jest rzecz?”; zasada „nie ma nic bardziej praktycznego niż dobra teoria” nigdy nie traci na aktualności.
Cennym z punktu widzenia interesu polskiego jest dokonywanie transferu dobrze sprawdzonych technologii zagranicznych - pod warunkiem, że robi się to „całościowo”, a nie „połowicznie”, jak to zrobiono w przypadku uszczelnień przy pomocy profili EPDM.
Praktyczne uwagi cd.
Trzeba doskonale zdawać sobie sprawę, że parametrem decydującym o użyteczności technicznej szczelin dylatacyjnych nawierzchni z betonu cementowego jest ich szczelność.
Z natury rzeczy nie istnieje takie pojęcie jak „ częściowa nieszczelność”;
szczeliny albo są szczelne, albo szczelne nie są.
Przykładowo pokazane w referacie zdjęcia rozszczelnień niedawno uszczelnianych szczelin w nawierzchni DK z betonu cementowego dowodzą, że część szczelin wykonanych w systemie „masa w szczelinie podłużnej, profil w szczelinach poprzecznych” staje się nieszczelna wkrótce po wykonaniu. Oznacza, że użyteczność techniczna tego rodzaju systemu uszczelnienia jest bliska „zero”. Skala sygnalizowanego problemu nie jest znana, ponieważ nikt w Polsce go nie badał; ten referat jest pierwszym, który sygnalizuje istniejący problem.
„Największą modrością jest czas, wszystko ujawni” (Tales 643-548 pne).
Praktyczne uwagi cd.
Jeśli chce się dokonać transferu technologii w sposób skuteczny, to trzeba ją najpierw gruntownie poznać.
W przypadku projektowania i wykonywania szczelin nie ma nic bardziej zgubnego, niż opieranie się na powierzchownej wiedzy.
W chwili obecnej nie ma jeszcze efektywnych metod badania
skuteczności uszczelnienia szczelin w trakcie ich eksploatacji. Z tego względu dobrym rozwiązaniem jest wykorzystywanie
strategii prewencyjnej.
Uwaga podsumowująca: „chcesz mieć sukces, dbaj o detal”.
